CN104651507B - 用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分子生物学领域,具体涉及一种用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物与方法。所述特异性引物具体如下:Primer‑F:5’‑AACACCAATTAAAACTCCCACAATT‑3’;Primer‑R:5’‑TGTGAGCCAGGTTGGTTTCTAT‑3’。所述方法以待测样本的基因组DNA为模板,利用所述特异性引物进行PCR扩增,对扩增产物进行测序,根据产物核苷酸序列的155bp‑158bp位置是否存在TTAT碱基序列,判断样本为棉铃虫或烟青虫。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学领域,具体地说,涉及一种用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物与方法。
背景技术
棉铃虫与烟青虫是我国农作物上的重要害虫。他们同属于鳞翅目、夜蛾科、铃夜蛾属,亲缘关系极近。两者具有相似的形态和取食习性,它们之间有许多相同的寄主植物。例如它们均可以危害茄科植物。生产上极容易混淆,干扰农田害虫预测预报的准确性。
据研究发现,棉铃虫与烟青虫卵、幼虫及蛹的相似性达到人类肉眼几乎无法辨别的程度,只有在它们成虫期可以根据翅的颜色和花纹来区别。由于棉铃虫与烟青虫极近的亲缘关系,它们经常被科学家用于探究昆虫进化及物种形成的原因。然而如何去区分棉铃虫与烟青虫是一直困扰昆虫学家的难题。因此,开发一种快速准确棉铃虫与烟青虫的鉴定方法对生产和科研都有非常重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物与方法。
为了实现本发明目的,本发明首先提供一种用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物,所述特异性引物具体如下:
Primer-F:5’-AACACCAATTAAAACTCCCACAATT-3’;
Primer-R:5’-TGTGAGCCAGGTTGGTTTCTAT-3’。
本发明还提供了区分棉铃虫和烟青虫的方法,所述方法以待测样本的基因组DNA为模板,利用所述特异性引物进行PCR扩增,对扩增产物进行测序,根据产物核苷酸序列的155bp-158bp位置是否存在TTAT碱基序列,判断样本为棉铃虫或烟青虫。
进一步地,所述PCR反应体系为:
无菌水 | 28.75μL |
10×PCR反应缓冲液 | 5μL |
25mmol/L氯化镁 | 5μL |
2.5mmol/L dNTP | 4μL |
10μmol/L Primer-F | 2.5μL |
10μmol/L Primer-R | 2.5μL |
5u/μL Taq酶 | 0.25μL |
25mg/L DNA模板 | 2.0μL |
总体积 | 50μL。 |
进一步地,所述PCR反应程序为:95℃预变性3min;94℃变性30s,57℃退火30s,72℃延伸30s,循环35次;72℃延伸7min。
更进一步地,所述方法具体包括以下步骤:
1)合成特异性引物;
2)采用动物组织细胞提取待测样本的基因组DNA;
采用动物组织细胞提取基因组DNA的方法为本领域常规方法;
3)在PCR反应管中加入反应体系,混匀;
4)将PCR反应管放入台式离心机中离心10s后插入PCR仪中;
5)运行PCR反应;
6)反应结束后取出PCR反应管,对PCR反应产物进行电泳检测;
7)以无菌水作为空白对照PCR反应体系的模板;
8)将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳;
9)电泳结束后,取出琼脂糖凝胶,置于胶成像仪上成像,根据DNA分子量标准估计扩增条带的大小;
10)PCR产物交予生工生物工程(上海)股份有限公司公司测序;
11)根据产物核苷酸序列的155bp-158bp位置是否存在TTAT碱基序列,判断样本为棉铃虫或烟青虫。
其中,所述步骤8)具体为:按15g/L的浓度称取琼脂糖,加入1×TAE缓冲液中,加热溶解,配制成琼脂糖溶液;按每100mL琼脂糖溶液中加入5μL EB溶液,混匀,稍适冷却后,将其倒入电泳板上,插上梳板,室温下凝固成凝胶后,放入1×TAE缓冲液中,垂直向上轻轻拔去梳板;取5μL PCR产物与3μL加样缓冲液混合后加入点样孔中,同时在其中一个点样孔中加入DNA分子标准,接通电源在2V/cm~5V/cm条件下电泳。
本发明在保证PCR产物长度在一个测序反应内(即800bp)的情况下,共设计了9组引物(见表1),通过按照上述实验方法,对棉铃虫和烟青虫的基因组DNA进行PCR验证和筛选,最后得到扩增效率较高,特异性较高的组合7引物(电泳结果见图1)。
表1设计引物组合
本发明还提供了含有前述特异性引物的试剂盒。
本发明的有益效果在于:
1.操作简单。本发明使用的DNA提取及PCR杂交技术是传统的分子生物学技术,技术成熟,检测灵敏度高。
2.应用广泛。可以用来鉴定任意时期和虫态的棉铃虫和烟青虫。
3.准确性高。根据DNA序列的不同来区分棉铃虫与烟青虫,可以达到100%的准确率。
附图说明
图1为本发明设计的9组引物对棉铃虫和烟青虫基因组DNA的扩增结果。
图2为本发明实施例1中测序结果比对图。
图3为本发明实施例2中测序结果比对图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例均按照常规实验条件,如Sambrook等分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,Molecular cloning:a laboratorymanual,2001),或按照制造厂商说明书建议的条件。
实施例1室内人工饲养的烟青虫与棉铃虫的鉴定。
1)合成以下引物:
Primer-F:5’-AACACCAATTAAAACTCCCACAATT-3’
Primer-R:5’-TGTGAGCCAGGTTGGTTTCTAT-3’
2)分别取来自不同家系的棉铃虫和烟青虫幼虫各15头。
3)采用天根的血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒(货号:DP-304-03),根据试剂盒说明书提取受试虫的基因组DNA.
4)PCR扩增,反应体系如下:
反应程序为:95℃预变性3min;94℃变性30s,57℃退火30s,72℃延伸30s,循环35次;72℃延伸7min。
5)反应结束后取出PCR反应管,对PCR反应产物进行电泳检测。
6)以无菌水作为空白对照PCR反应体系的模板。
7)按15g/L的浓度称取琼脂糖,加入1×TAE缓冲液中,加热溶解,配制成琼脂糖溶液。按每100mL琼脂糖溶液中加入5μL EB溶液,混匀,稍适冷却后,将其倒入电泳板上,插上梳板,室温下凝固成凝胶后,放入1×TAE缓冲液中,垂直向上轻轻拔去梳板。取5μL PCR产物与3μL加样缓冲液混合后加入点样孔中,同时在其中一个点样孔中加入DNA分子标准,接通电源在2V/cm~5V/cm条件下电泳。
8)PCR产物交予上海生工测序。
9)把测序结果与目的DNA序列(烟青虫序列:Seq ID No.1,棉铃虫序列:Seq ID No.2)进行比对。鉴定结果(图1)与已知的结果一致,说明此方法准确率达到100%。
实施例2田间采集的棉铃虫与烟青虫的
具体实验方法如下:
1)合成以下引物:
Primer-F:5’-AACACCAATTAAAACTCCCACAATT-3’
Primer-R:5’-TGTGAGCCAGGTTGGTTTCTAT-3’
2)分别在棉花及辣椒田中采集昆虫(未知是棉铃虫或烟青虫)15条。
3)采用天根的血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒(货号:DP-304-03),根据试剂盒说明书提取试虫的基因组DNA.
4)PCR扩增,反应体系如下:
反应程序为:95℃预变性3min;94℃变性30s,57℃退火30s,72℃延伸30s,循环35次;72℃延伸7min。
5)反应结束后取出PCR反应管,对PCR反应产物进行电泳检测。
6)以无菌水作为空白对照PCR反应体系的模板。
7)按15g/L的浓度称取琼脂糖,加入1×TAE缓冲液中,加热溶解,配制成琼脂糖溶液。按每100mL琼脂糖溶液中加入5μL EB溶液,混匀,稍适冷却后,将其倒入电泳板上,插上梳板,室温下凝固成凝胶后,放入1×TAE缓冲液中,垂直向上轻轻拔去梳板。取5μL PCR产物与3μL加样缓冲液混合后加入点样孔中,同时在其中一个点样孔中加入DNA分子标准,接通电源在2V/cm~5V/cm条件下电泳。
8)PCR产物交予上海生工测序。
9)把测序结果与目的DNA序列(烟青虫序列:Seq ID No.1,棉铃虫序列:Seq ID No.2)进行比对。结果显示(图2),这30头昆虫中18头为棉铃虫,12头为烟青虫。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.用于区分棉铃虫和烟青虫的特异性引物,其特征在于,所述特异性引物如下所示:
Primer-F:5’-AACACCAATTAAAACTCCCACAATT-3’;
Primer-R:5’-TGTGAGCCAGGTTGGTTTCTAT-3’。
2.区分棉铃虫和烟青虫的方法,其特征在于,所述方法以待测样本的基因组DNA为模板,利用权利要求1所述特异性引物进行PCR扩增,对扩增产物进行测序,根据产物核苷酸序列的155bp-158bp位置是否存在TTAT碱基序列,判断样本为棉铃虫或烟青虫。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述PCR反应体系为:
无菌水 28.75μL
10×PCR反应缓冲液 5μL
25mmol/L氯化镁 5μL
2.5mmol/L dNTP 4μL
10μmol/L Primer-F 2.5μL
10μmol/L Primer-R 2.5μL
5u/μL Taq酶 0.25μL
25mg/L DNA模板 2.0μL
总体积 50μL。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述PCR反应程序为:95℃预变性3min;94℃变性30s,57℃退火30s,72℃延伸30s,循环35次;72℃延伸7min。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
1)合成特异性引物;
2)采用动物组织细胞提取待测样本的基因组DNA;
3)在PCR反应管中加入反应体系,混匀;
4)将PCR反应管放入台式离心机中离心10s后插入PCR仪中;
5)运行PCR反应;
6)反应结束后取出PCR反应管,对PCR反应产物进行电泳检测;
7)以无菌水作为空白对照PCR反应体系的模板;
8)将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳;
9)电泳结束后,取出琼脂糖凝胶,置于胶成像仪上成像,根据DNA分子量标准估计扩增条带的大小;
10)PCR产物测序;
11)根据产物核苷酸序列的155bp-158bp位置是否存在TTAT碱基序列,判断样本为棉铃虫或烟青虫。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤8)具体为按15g/L的浓度称取琼脂糖,加入1×TAE缓冲液中,加热溶解,配制成琼脂糖溶液;按每100mL琼脂糖溶液中加入5μL EB溶液,混匀,稍适冷却后,将其倒入电泳板上,插上梳板,室温下凝固成凝胶后,放入1×TAE缓冲液中,垂直向上轻轻拔去梳板;取5μL PCR产物与3μL加样缓冲液混合后加入点样孔中,同时在其中一个点样孔中加入DNA分子标准,接通电源在2V/cm~5V/cm条件下电泳。
7.含有权利要求1所述特异性引物的试剂盒。
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